DE2907682C2 - Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung mit einer Logikschaltung, an der eingangsseitig eine den positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechende Rechteckimpulsfolge liegt und an der eine von der Wechselspannung gesteuerte Steueranordnung angeschlossen ist, die bei einer Änderung der Phasenlage der Wechselspannung derartige Signale an die Logikschaltung abgibt, daß eine nachgeordnete schwingungsfähige Schaltungseinheit von einem erzwungenen in einen freien Schwingungszustand übergeht.
Eine bekannte Schaltungsanordnung dieser Art (DE-OS 24 30 780) ist unter anderem in Geräten zum Schutz elektrischer Energieübertragungsleitungen einsetzbar, wenn es beispielsweise darum geht, vom Einbauort des Gerätes aus gesehen die Richtung eines Kurzschlußortes zuverlässig zu bestimmen. Für diese Richtungsbestimmung werden zwei Meßgrößen benötigt, nämlich beispielsweise Strom und Spannung im Kurzschlußfalle am Einbauort des Gerätes, um aus deren Phasendifferenz auf die Richtung des Kurzschlusses schließen zu können. Die Richtungsbestimmung ist dann davon abhängig, daß auch im Kurzschlußfalle am Einbauort des Gerätes eine vom Werte Null abweichen-
de Kurzschlußspannung vorhanden ist.
Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist ein Phasenkomparator vorhanden, dem eingangsseitig die. Wechselspannung und die Ausgangsspannung eines Oszillators der Schaltungsanordnung zugeführt wird. In einer Logikschaltung des Phasenkomparator« werden aus diesen Spannungen zwei Impulsfolgen gebildet, die in einem angeschlossenen Sperrkreis als Steueranordnung ausgewertet werden. Durch jeden Impuls wird im Sperrkreis ein Zcitglied angeregt, das bei einem Ablauf vor dem Verschwinden des Impulses Sperrsignale abgibt Diese Sperrsignale deuten auf eine größere Phasenverschiebung der Wechselspannung hin, was auf einen Fehlereintritt im Net? zurückzuführen ist. Bis zum Fällen eines Richtungsentscheides wird daher der Phasenkomparator gesperrt und gibt daher weder an den Oszillator noch an einen Integrator Signale ab, so daß die Aiisgangsspannung vom Auftreten der Sperrsignale ab unverändert bleibt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung vorzuschlagen, die bei einem Verschwinden der Wechselspannung und auch dei einer sprunghaften Änderung ihrer Phasenlage sicherstellt, daß tatsächlich die ursprüngliche Phasenlage gespeichert ist
Zur Lösung dieser Aufgabe ist im Zusammenhang mit der eingangs definierten Schaltungsanordnung vorgesehen, daß die schwingungsfähige Schaltungseinheit eine monostabile Kippstufe enthält, die an ihrem Ausgang eine den positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechende Rechteckimpulsfolge abgibt, und eine weitere monostabile Kippstufe aufweist, die an ihrem Ausgang eine den negativen Halbwellen der Wechselspannung entsprechende weitere Rechteckimpulsfolge erzeugt, daß der Ausgang der weiteren monostabilen Kippstufe über die Logikschaltung mit dem Eingang der einen monostabilen Kippstufe und der Ausgang der einen monostabilen Kippstufe über eine weitere Logikschaltung mit dem Eingang der weiteren monosta- <o bilen Kippstufe verbunden ist, daß an der Logikschaltung eingangsseitig auch den negativen Halbwellen der .Vechselspannung entsprechende Impulse und an der weiteren Logikschaltung eingangsseitig auch den positiven Halbwellen der Wechselspannung entspre- «5 chende Impulse liegen und daß an beide Logikschaltungen eingangsseitig die Steueranordnung angeschlossen ist, die die bis dahin mit den den Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulsen beaufschlagten und nur für diese Impulse durchlässigen so Logikschaltungen nun nur für die Rechteckimpulse an den Ausgängen der monostabilen Kippstufen durchlässig steuert
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung arbeitet also in der Weise, daß — gesteuert durch die Schaltungsanordnung — die monostabilen Kippstufen dem Einfluß der Wechselspannung entzogen werden, wenn die Wechselspannung ihre Phasenlage ändert, und dann gewissermaßen eigengesteuert für eine vorwählbare Zeitdauer an ihren Ausgängen weiterhin Recht- &o eckimpulsfolgen erzeugen, die in ihrer Phasenlage mit den vor der Umschaltung auf eine Eigensteuerung erzeugten Rechteckimpulsfolgen übereinstimmen; dies ist dadurch erreicht, daß durch die Steueranordnung die den monostabilen Kippstufen vorgeordneten Logikschaltungen nur für die Rechteckimpulse durchlässig geschaltet werden, die vom Ausgang der jeweils einen monostabilen Kippstufe der jeweils anderen monostabilen Kippstufe eingangsseitig zugeführt werden. Die Eigensteuerung der Schaltungsanordnung, d, h. die von der Wechselspannung unbeeinflußte Erzeugung von Rechteckimpulsfolgen an den Ausgängen der monostabilen Kippstufen, kann beliebig lange erfolgen; im allgemeinen wird die Zeitdauer für Eigensteuerung durch das jeweilige Meßproblem vorgegeben, im Falle einer Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung in einem Gerät zum Schutz eines elektrischen Energieübertragungssystems im allgemeinen so lang gewählt, bis die Richtungsbestimmung des Kurzschlusses mit Sicherheit abgeschlossen ist
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß sie auch bei einem Verschwinden der Wechselspannung für jeweils ausreichend lange Zeit eine Speicherung deren Phasenlage ermöglicht Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch beliebige Änderungen der Phasenlage der Wechselspannung der Speichervorgang der Phasenlage nicht störend beeinflußt wird, also in jedem Fall sichergestellt ist daß die gespeicherte Phasenlage der Phasen'.ge der Wechselspannung vor ihrer Änderung gena'.f entspricht Insbesondere in dieser Hinsicht unterscheidet sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in vorteilhafter Weise von der oben behandelten, bekannten Anordnung, weil bei letzterer aufgrund der in ihr gebildeten Regelschleifen beispielsweise bei einer Änderung der Phasenlage der Wechselspannung kurz nach ihrem Ausschalten die Ausgangsspannung des Oszillators noch nicht mit der Wechselspannung in Phasenübereinstimmung gebracht ist; dazu bedarf es bei der bekannten Anordnung mehrerer Perioden der Wechselspannung.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß aufgrund der Beaufschlagung der einen Logikschaltung mit den negativen Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulsen der weiteren Logikschaltungen mit den positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulsen bei einer sprunghaften Änderung der Phasenlage der Wechselspannung durch das Ende des letzten vor Änderung der Phasenlage erzeugten positiven oder negativen Impulses entweder am Ausgang der einen oder der weiteren monostabilen Kippstufe noch ein Impuls erzeugt wird, der sich exakt an die Rechteckimpulsfolge anschließt; zeitlich parallel dazu kann die Änderung der Phasenlage der Wechselspannung erfaßt und von der Steueranordnung die Anordnung mit den Logikschaltungen und den monostabilen Kippstufen auf Eigensteuerung umgeschaltet werden. Die Rechteckimpulsfolgen erscheinen daher an den Ausgängen der monostabilen Kippstufen in unveränderter Form und ohne Unterbrechung trotz der geänd^rtsn Phasenlage weiter.
Es können sowohl die Logikschaltungen als auch die Steueranordnung drc erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung unterschiedlich ausgebildet sein; die heute verfügbaren digitalen Schaltungsanordnungen bieten dafür vielfältige Ausführungsmöglichkeiten. Im Hinblick auf einen möglichst einfachen und überschaubaren sowie zuverlässigen Schaltungsaufbau erscheint es jedoch vorteilhaft, wenn jede Logikschaltung au3 zwei UND-Gliedern und einem diesen nadigeordneten ODER-Glied besteht, wenn an dem einen Eingang des einen UND-Gliedes der einen Logikschaltung die den negativen Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulse und an dem einen Eingang des einen UND-Gliedes der weiteren Logikschaltung die den
positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulse liegen und wenn an dem anderen Eingang des jeweils einen UND-Gliedes ein Ausgang der Steueranordnung angeschlossen ist; der eine Eingang des jeweils anderen UND-Gliedes ist mit einem weiteren Ausgang der Steueranordnung und der andere Eingang des jeweils anderen UND-Gliedes mit dem Ausgang der jeweils nicht nachgeordneten monostabilen Kippstufe verbunden.
Um Änderungen der Phasenlage der Wechselspannung zu erfassen und die Steueranordnung entsprechend zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, der Steueranordnung eine Überwachungsschaltung vorzuordnen, die bei einer Änderung der Phasenlage der an ihrem Eingang liegenden Wechselspannung ausgangsseitig ein Steuersignal an die Steueranordnung abgibt. Zur Erzeugung des Steuersignals kann die Überwachungsschaltung einen unterschiedlichen Aufbau aufweisen. AJc vorteilhaft wird es jedoch angesehen, wenn die Überwachungsschaltung eine zusätzliche monostabile Kippstufe enthält, die an ihrem Ausgang den negativen Halbwellen der Wechselspannung entsprechende Impulse abgibt und eine weitere zusätzliche monostabile Kippstufe aufweist, die an ihrem Ausgang den positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechende weitere Impulse erzeugt; an die Ausgänge der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen ist ein Koinzidenz-Glied angeschlossen, dessen Ausgang mit einem Eingang der Steueranordnung in Verbindung steht.
Die den beiden Logikschaltungen der erfindungsge- jo mäßen Schaltungsanordnung zuzuführenden, den jeweiligen Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulse können mittels ergänzender monostabiler Kippstufen erzeugt werden, die eingangsseitig an der Wechselspannung liegen. Zur Schaltungsvereinfachung erscheint es jedoch vorteilhafter, wenn der Ausgang der einen zusätzlichen monostabilen Kippstufe mit dem einen Eingang des einen UND-Gliedes der einen Logikschaltung und der Ausgang der weiteren zusätzlichen monostabilen Kippstufe mit dem einen Eingang des einen UND-Gliedes der weiteren Logikschaltung verbunden ist. In diesem Falle werden keine ergänzenden monostabilen Kippstufen benötigt, weil die zusätzlichen monostabilen Kippstufen zur Erzeugung der den Halbwellen der Wechselspannung entsprechenden Impulse mit ausgenutzt werden.
Die Steueranordnung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann unterschiedlich ausgeführt sein. Zur Erzielung einer Speicherwirkung für das von der Überwachungsschaltung bei einer Änderung der Phasenlage erzeugte Signal enthalt sie jedoch vorteühafierweise eine bistabile Kippstufe, deren beide Ausgänge mit den UND-Gliedern der Logikschaltungen verbunden sind.
Um sicherzustellen, daß nach Ablauf der für die Speicherung der Phasenlage der Wechselspannung vorgesehenen Zeitdauer die Logikschaltungen wieder von den Inipulsen an den Ausgängen der monostabilen Kippstufen steuerbar sind, liegen die Ausgänge der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen vorteil- M) hafterweise über ein zusätzliches ODER-Glied an einem Eingang der bistabilen Kippstufe, so daß die bistabile Kippstufe wieder zurückgesetzt wird.
Da das am Ausgang des Koinzidenz-Gliedes anstehende Signal in seiner Länge von der Änderung derbi Phasenlage der Wechselspannung abhängig ist, die Speicherung der Phasenlage der Wechselspannung aber für eine aus meßtechnischen Gründen erforderliche Zeitdauer aufrechterhalten werden soll, ist es vorteilhaft, die Steueranordnung eingangsseitig mit einer zeitbestimmenden monostabilen Kippstuf? zu versehen. Die Dauer des Ausgangsimpulses dieser monostabilen Kippstufe bestimmt wegen einer Verbindung des Ausgangs der zeitbestimmenden monostabilen Kippstufe mit den Rücksetzeingängen der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen die Zeitdauer, während der die bistabile Kippstufe nicht zurückgestellt werden kann, d. h. die ursprüngliche Phasenlage der Wechselspannung gespeichert ist.
Um nicht auch vernachlässigbar kleine Änderungen der Phasenlage bzw. geringe Frequenzabweichungen der Wechselspannung durch die Überwachungsschaltung zu erfassen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn in Reihe mit dem Koinzidenz-Glied und der zeitbestimmenden Kippstufe eine Verzögerungsstufe angeordnet ist.
7ijr F.rläutfining der Erfindung ist in
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, in
Fig.2 ein weitere Einzelheiten des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 wiedergebendes Schaltbild und in
Fig.3 die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels anhand von Diagrammen dargestellt.
Wie F i g. 1 erkennen läßt, enthält die Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannu'ig Uw eine monostabile Kippstufe 1 und eine weitere monostabile Kippstufe 2. Die KippstuFen 1 und 2 können z. B. so ausgebildet sein, wie es in dem Buch von Tietze/Schenk »Halbleiter-Schaltungstechnik«, 3. Aufl, 1976, Seiten 303 und 304 beschrieben ist. Der monostabilen Kippstufe 1 ist eine Logikschaltung 3 und der weiteren monostabilen Kippstufe 2 eine weitere Logikschaltung 4 vorgeordnet. Die Logikschaltung 3 weist Eingänge 4', 5', 6' und T auf; die Logikschaltung 4, die der Logikschaltung 3 entsprechend aufgebaut ist, besitzt entsprechende Eingänge 4", 5", 6" und 7". Die Eingänge 4' und 4" sind an Ausgänge 9 und 10 einer Überwachungsschaltung 11 herangeführt. Die Eingänge 5' und 5" sind mit einem Ausgang 12 einer Steueranordnung !3 verbunden, während die Eingänge 6' und 6" der Logikschaltungen 3 und 4 mit einem weiteren Ausgang 14 der Steueranordnung 13 in Verbindung stehen. Der Eingang T der einen Logikschaltung 3 ist über eine Leitung 15 mit dem Ausgang 16 der weiteren Logikschaltung 2 verbunden, während der Eingang 7" über eine Leitung 17 mit dem Ausgang 18 der einen monostabilen Kippstufe 1 in Verbindung steht Die Ausgänge der Logikschaltungen 3 und 4 sind unmittelbar mit den Eingängen der monos.«bilen Kippstufen 1 und 2 verbunden.
Die Steueranordnung 13 besitzt drei Eingänge 19,20 und 21. Die Eingänge 19 und 20 sind wie die Eingänge 4' und 4" der Logikschaltungen 3 und 4 mit den Ausgängen 9 und 10 der Überwachungsschaltung 11 verbunden. Der Eingang 21 der Steueranordnung 13 ist mit einem zusätzlichen Ausgang 22 der Überwachungsschaltung 11 verbunden und erhält darüber ein Signal, wenn sich die Phasenlage der Wechselspannung fwändert
Die schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 in Form der Schaltung nach Fig.2 zeigt, daß die Überwachungsschaltung 11 eine zusätzliche monostabil Kippstufe 30 und eine weitere zusätzliche monostabile Kippstufe 31 enthält, die beide mit ihren Eingängen an die Wechselspannung Uw angeschlossen sind. Die Ausgänge 32 und 33 der beiden zusätzlichen Kippstufen 30 und 31 sind an Eingänge 34
und 35 eines Koinzidenz-Gliedes 36 geführt. Dem Koinzidenz-Glied 36 — beispielsweise so ausgeführt, wie es aus dem Buch von Tietze/Schenk »Halbleiter-Schaltungstechnik :<, 3. Aufl. 1976, Seiten 489 und 490 hervorgeht — ist eine Verzögerungsstufe 37 nachgeordnet. Der Ausgang der Verzögerungsstufe 37 bildet den Ausgang 22 der Überwachungsschaltung 11.
Die Ausgänge 32 und 33 der zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 sind außerdem an die Ausgänge 9 und 10 der Überwachungsschaltung 11 geführt, so daß an dem Eingang 4' des einen UND-Gliedes 42 der Logikschaltung 3 sowie an einem Eingang 4" des einen UND-Gliedes 43 der weiteren Logikschaltung 4 die Ausgangsgrößen der zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 anstehen.
In der Steueranordnung 13 ist eingangsseitig eine zeitbestimmende monostabile Kippstufe 38 vorgesehen. Der Ausgang der zeitbestimmenden monostabilen Kippstufe 38. die im Prinzip wie die Kippstufen 1 und 2 aufgebaut sein kann, ist über eine Verbindung 39 mit Rücksetzeingängen 40 und 41 der zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 verbunden. Als zusätzliche monostabile Kippstufen mit Rücksetzeingang können Kippstufen verwendet werden, deren Schaltungen mit denen der Kippstufen 1 und 2 übereinstimmen.
Der monostabilen Kippstufe 38 ist eine bistabile Kippstufe 44 nachgeordnet, die beispielsweise als ÄS-Flip-Flop ausgeführt sein kann (vgl. Tietze/Schenk »Halbleiter-Schaltungstechnik«, 3. Aufl., 1976, Seiten 465 bis 468). Das Flip-Flop ist dabei so angeordnet, daß sein ringang S mit dem Ausgang der monostabilen Kippstufe 38 und sein Eingang R über ein ODER-Glied 45 mit den Eingängen 19 und 20 der Steueranordnung 13 verbunden ist. Der Ausgang Q des Flip-Flops ist mit dem Ausgang 14 der Steueranordnung 13 und der Ausgang ^"ist mit dem Ausgang 12 der Steueranordnung 13 verbunden.
Der Ausgang 12 bzw. Q ist mit den Eingängen 5' und 5" der jeweils einen UND-Glieder 42 und 43 der Logik-Schaltungen 3 und 4 verbunden, während der Ausgang 14 bzw. Q mit den Eingängen 6' und 6" des jeweils anderen UND-Gliedes 46 bzw. 47 der Logikschaltungen 3 und 4 in Verbindung steht Der andere Eingang T bzw. 7" des jeweils anderen UND-Gliedes 46 bzw. 47 ist über die Leitungen 17 und 15 mit den Ausgängen 16 und 18 der monostabilen Kippstufen 1 und 2 verbunden.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nach F i g. 2 soll auf die Impulsdiagramme nach F i g. 3 zurückgegriffen werden. Die Impulsdiagramme sind durch große Buchstaben gekennzeichnet, mit denen in F i g. 2 die entsprechenden Stellen der Schaltung markiert sind, an denen diese Impulse auftreten.
Es ist zunächst angenommen, daß die Wechselspannung Uw die im oberen Diagramm angegebene Phasenlage aufweist Dies führt dazu, daß an den Schaltungspunkten A und B infolge der zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 Impulse A und B entstehen, wie sie in den Diagrammen A und B der Fig.3 ausgezogen wiedergegeben sind Am Ausgang des Koinzidenz-Gliedes 36 tritt ein Impuls nicht auf; dies zeigt das Diagramm C Entsprechend ergeben sich auch an den Schaltungspunkten D und E nach der Verzögerungsstufe 37 und der zeitbestimmenden monostabilen.Kippstufe 38 keine Impulse. Es wird dann auch der S-Eingang der bistabilen Kippstufe 44 nicht mit einem Impuls beaufschlagt, se daß er sein Ausgangssignal beibehält (vgl. Diagramm F) Am Schaltungspunkt G_ hingegen, der den zu Q komplementären Ausgang Q darstellt, ergibt sich ein Signal (Diagramm G). Bei dieser Sachlage ergeben sich am Ausgang des einen UND-Gliedes 42 die am Diagramm H dargestellten Impulse und am Ausgang des einen UND-Gliedes 43 die im Diagramm / wiedergegebenen Impulse. An den Ausgängen der jeweils anderen UND-Glieder 46 und 47 der Logikschaltungen 3 und 4 hingegen treten keine
ίο Impulse auf, so daß sich wegen den UND-Gliedern 42 und 46 bzw. 43 und 47 nachgeordneten ODER-Gliedern 48 und 49 an den Ausgängen 16 und 18 der monostabilen Kippstufen 1 und 2 mit N und M gekennzeichnete Rechteckimpulsfolgen einstellen, wobei A/exakt mit der Phasenlage der Spannung Uw übereinstimmt und N exakt in Gegenphase dazu ist.
Verändert die Spannung Uw sprungartig ihre Phasenlage und nimmt den in Fig.3 strichliert eingezeichneten Verlauf ein, dann ergeben sich an den Ausgängen der zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 die in den Diagrammen A und B strichliert eingezeichneten Verhältnisse, und es wird am Ausgang des Koinzidenz-Gliedes der in Diagramm C strichliert eingezeichnete Impuls erzeugt. Dieser Impuls C wird über die Verzögerungsstufe 37 etwas zeitverzögert weitergegeben und in der zeitbestimmenden monostabilen Kippstufe 38 in ein Signal £ umgeformt. Dieses Signal gelangt an den 5-Eingang der bistabilen Kippstufe 44 und führt an deren Ausgang Q und damit am Ausgang 14 der Steueranordnung 13 zu einer Signaländerung (Diagramm F) Entsprechend ändert sich das Signal am Ausgang Q bzw. am Ausgang 12 der Steueranordnung 13 (Diagramm G) Dadurch werden die UND-Glieder 42 und 43 gesperrt, so daß ab diesem Zeitpunkt an ihren Ausgängen kein Signal mehr ansteht (siehe Diagramme H und J) Am Ausgang des anderen UND-Gliedes 46 hingegen entstehen nunmehr Rechteckimpulse in einer zeitlichen Folge, wie dies bei ungeänderter Phasenlage am Ausgang der UND-Glieder 42 und 43 der Fall war, weil nunmehr über die Verbindungen 15 und 17 die Rechteckimpulse vom Ausgang der monostabilen Kippstufen 1 und 2 gegenseitig zurückgeführt werden können und auf die Eingänge dieser monostabilen Kippstufen gelangen. Die
4-. strichliert eingezeichneten Impulse in den Diagrammen M und N zeigen, daß auch bei geänderter Phasenlage der Wechselspannung Uw Impulse entstehen, die in ihrer Phasenlage mit der Wechselspannung in ihrer ungeänderten Phasenlage übereinstimmen.
in Mit dem Impuls ifder zeitbestimmenden Kippstufe 38 werden auch die Rücksetzeingänge der zusätzlichen moiiostabilen Kippstufen 30 und 31 angesteuert und dadurch definierte Anfangsbedingungen für das Zurückschalten auf Steuerung der monostabilen Kippstufen 1 und 2 durch die Wechselspannung Uw geschaffen. Dies geschieht in der Weise, daß zum Zeitpunkt f1, d. h. nach Ablauf der zeitbestimmenden monostabilen Kippstufe 38, das Rücksetzsignal für die zustäzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 aufgehoben wird, so daß diese durch die nach dem Zeitpunkt fl auftretenden vollständigen Halbwellen der Wechselspannung Uw gesteuert werden und an ihren Ausgängen 32 und 33 die strichliert in den Diagrammen A und B gezeichneten Impulse abgeben. Mit dem ersten Impuls am Ausgang 33 wird die bistabile Kippstufe 44 zurückgesetzt, so daß ihr Ausgangssignal Q verschwindet (Diagramm F) und Tj erscheint (Diagramm G). Dadurch werden die jeweils anderen UND-Glieder 46 und 47 gesperrt und die
jeweils einen UND-Glieder 42 und 43 freigegeben, so daß die monostabilen Kippstufen 1 und 2 vom jeweils ersten Impuls der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen 30 und 31 an von dieser gesteuert werden (Diagramme A/bis N).
Mit der Erfindung ist eine Schaltungsanordnung zum
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Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung vorgeschlagen, die beim Verschwinden der Wechselspannung und jeder beliebigen Änderung ihrer Phasenlage die ursprüngliche Phasenlage zu speichern gestattet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

  1. Patentansprüche;
    L Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung mit einer Logikschaltung, an der eingangsseitig eine den positiven Halbwellen der Wechselspannung entsprechende Rechteckimpulsfolge Hegt und an der eine von der Wechselspannung gesteuerte Steueranordnung angeschlossen ist, die bei einer Änderung der Phasenlage der Wechselspannung derartige Signale an die Logikschaltung abgibt, daß eine nachgeordnete schwingungsfähige Schaltungseinheit von einem erzwungenen in einen freien Schwingungszustand übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingungsfähige υ Schaltungseinheit eine monostabile Kippstufe (1) enthält, die an ihrem Ausgang (18) eine den positiven Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechende Rechteckimpulsfolge abgibt, und eine weitere monoitabile Kippstufe (2) aufweist, die an ihrem Ausgang £16) eine den negativen Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechende weitere Rechteckimpulsfolge erzeugt, daß der Ausgang (16) der weiteren monostabilen Kippstufe (2) über die Logikschaltung (3) mit dem Eingang der einen monostabilen Kippstufe (1) und der Ausgang (18) der einen monostabilen Kippstufe über eine weitere Logikschaltung (4) mit dem Eingang der weiteren monostabilen Kippstufe (2) verbunden ist, daß an der Logikschaltung (3) eingangsseitig auch den negativen Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechende Impulse und an der weiteren Logikschaltung (4) eingangsseitig auch den positiven Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechende Impulse liegen und daß an beide Lcjikschaltungen (3, 4) eingangsseitig die Steueranordnung (13) angeschlossen ist, die die bis dahin mit den den Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechenden Impulsen beaufschlagten und nur für diese Impulse durchlässigen Logikschaltungen (3, 4) nun nur für die Rechteckimpulse an den Ausgängen (16, 18) der monostabilen Kippstufen (1,2) durchlässig steuert
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Logikschaltung (3, 4) aus zwei UND-Glieder (42,46j 43,47) und einem diesen nachgeordneten ODER-Glied (48; 19) besteht, daß an dem einen Eingang (4') des einen UND-Gliedes (42) der einen Logikschaltung (3) die den negativen Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechenden Impulse und an dem einen Eingang (4") des einen UND-Gliedes (43) der weiteren Logikschaltung (4) die den positiven Halbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechenden Impulse liegen, daß an den anderen Eingang (5'; 5") des jeweils einen UND-Gliedes (42; 43) ein Ausgang (12) der Steueranordnung (13) angeschlossen ist und daß der eine Eingang (6'j 6") des jeweils anderen UND-Gliedes (46; 47) mit einem weiteren Ausgang (14) der Steueranordnung (13) und der andere Eingang (T; 7") des jeweils anderen UND-Gliedes (46; 47) mit Μ dem Ausgang (16; 18) der jeweils nicht nachgeordneten monostabilen Kippstufe (2; 1) verbunden ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueranordnung (13) eine Überwachungsschaltung (11) vorgeordnet 6S ist, die bei einer Äiderung der Phasenlage der an ihrem Eingang liegenden Wechselspannung (Uw) aiisgangsseitig ein Steuersignal an die Steueranordnung (13) abgibt,
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (11) eine zusätzliche monostabile Kippstufe (30) enthält, die an ihrem Ausgang (32) die den negativen Hölbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechenden Impulse abgibt, und eine weitere zusätzliche monostabUe Kippstufe (31) aufweist, die an ihrem Ausgang (33) die den positiven Kalbwellen der Wechselspannung (Uw) entsprechenden weiteren Impulse erzeugt, und daß an die Ausgänge (32, 33) der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen (30,31) ein Koinzidenz-Glied (36) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang (21) der Steueranordnung (13) in Verbindung steht
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (32) der einen zusätzlichen monostabilen Kippstufe (30) mit dem einen Eingang (4') des einen UND-Gliedes (42) der einen Logikschaltung (3) und der Ausgang (33) der weiteren zusätzlichen monostabilen Kippstufe (31) mit dem einen Eingang (4") des einen UND-Gliedes (43) der weiteren Logikschaltung (4) verbunden ist
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung (13) eine bistabile Kippstufe (44) enthält, deren beide Ausgänge (Q, Q) mit den UND-Gliedern (42,46; 43,47) der Logikschaltungen (3; 4) verbunden sind.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Steueranordnung (13) eingangsseitig eine zeitbestimmende monostabile Kippstufe (38) enthält
  8. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (32, 33) der beiden zusätzlichen monostabilen Kippstufen (30, 31) über ein zusätzliches ODER-Glied (45) mit einem Eingang (R) der bistabilen Kippstufe (44) verbunden sind.
DE2907682A 1979-02-27 1979-02-27 Schaltungsanordnung zum Speichern der Phasenlage einer Wechselspannung Expired DE2907682C2 (de)

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